ES2685300T3 - Hydraulic emergency start device of a turbo shaft, propeller system of a multi-engine helicopter equipped with such device and corresponding helicopter - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de arranque de emergencia para un turboeje (6) de un helicóptero que comprende: - un motor hidráulico (7) adaptado para ser unido mecánicamente a dicho turboeje (6) y adaptado para impulsarlo en su giro para permitir su arranque, - un almacenador hidroneumático (9) unido a dicho motor hidráulico (7) con interposición de un circuito hidráulico (10) de alimentación de líquido a presión a dicho motor hidráulico (7), caracterizado por que el dispositivo comprende: - una válvula hidráulica de apertura rápida gobernada (11) establecida en el circuito hidráulico (10) entre dicho almacenador (9) y dicho motor hidráulico (7) y adaptada para, previo mando, ser situada al menos en una posición de abierta en la que el líquido puede alimentar dicho motor hidráulico (7), permitiendo así un arranque de dicho turboeje (6) cuando el dispositivo es utilizado con dicho turboeje (6), o en una posición de cerrada en la que dicho motor hidráulico (7) deja de ser alimentado con líquido a presión, - un depósito de recuperación de líquido (14) unido a dicho motor hidráulico (7) con interposición de una válvula de purga (15).Emergency starting device for a turbo shaft (6) of a helicopter comprising: - a hydraulic motor (7) adapted to be mechanically attached to said turbo shaft (6) and adapted to drive it in its turn to allow its start, - a storage hydropneumatic (9) connected to said hydraulic motor (7) with interposition of a hydraulic circuit (10) for supplying pressurized liquid to said hydraulic motor (7), characterized in that the device comprises: - a governed hydraulic quick-release valve (11) established in the hydraulic circuit (10) between said stockpile (9) and said hydraulic motor (7) and adapted to, prior command, be placed at least in an open position in which the liquid can feed said hydraulic motor (7), thus allowing a start of said turbo shaft (6) when the device is used with said turbo shaft (6), or in a closed position in which said hydraulic motor (7) ceases to be fed with liquid under pressure, - a liquid recovery tank (14) attached to said hydraulic motor (7) with interposition of a purge valve (15).
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Dispositivo hidráulico de arranque de emergencia de un turboeje, sistema propulsor de un helicóptero multimotor equipado con tal dispositivo y helicóptero correspondienteHydraulic emergency start device of a turbo shaft, propeller system of a multi-engine helicopter equipped with such device and corresponding helicopter
1. Ámbito técnico de la invención1. Technical scope of the invention
La invención se refiere a un dispositivo hidráulico autónomo de arranque de emergencia de un turboeje. La invención se refiere también a una arquitectura de un sistema propulsor de un helicóptero multimotor -en particular, bimotor o trimotor- equipado con al menos un dispositivo de arranque de emergencia de este tipo. Asimismo, la invención se refiere a un helicóptero que comprende un sistema propulsor que presenta una arquitectura de este tipo.The invention relates to an autonomous hydraulic emergency starting device of a turbo shaft. The invention also relates to an architecture of a propellant system of a multi-engine helicopter - in particular, twin-engine or trimotor - equipped with at least one emergency starting device of this type. Likewise, the invention relates to a helicopter comprising a propellant system that has such an architecture.
2. Antecedentes tecnológicos2. Technological background
Como se sabe, un helicóptero bimotor o trimotor presenta un sistema propulsor que comprende dos o tres turboejes, comprendiendo cada turboeje un generador de gas y una turbina libre que gira movida por el generador de gas, y solidaria de un árbol de salida. El árbol de salida de cada turbina libre está adaptado para poner en movimiento una caja de engranajes de potencia, que a su vez da movimiento al rotor del helicóptero equipado con palas de paso variable.As is known, a twin-engine or trimotor helicopter has a propellant system comprising two or three turbo axes, each turbo axle comprising a gas generator and a free turbine that rotates driven by the gas generator, and integral with an output shaft. The output shaft of each free turbine is adapted to set in motion a power gearbox, which in turn gives movement to the helicopter rotor equipped with variable pitch blades.
Se conoce que los turboejes del helicóptero funcionan a regímenes que dependen de las condiciones de vuelo del helicóptero. En toda la continuación de este texto, se dice que un helicóptero se halla en situación de vuelo de crucero cuando opera en condiciones normales, a lo largo de todas las fases de vuelo, excluyendo fases transitorias de despegue, de ascenso, de aterrizaje o de vuelo estacionario. En toda la continuación de este texto, se dice que un helicóptero se halla en situación crítica de vuelo cuando es necesario que disponga de la potencia total instalada, es decir, en las fases transitorias de despegue, de ascenso, de aterrizaje y de régimen en el que falla uno de los turboejes, designado por su acrónimo inglés OEI (One Engine Inoperative).It is known that helicopter turbo axes operate at regimes that depend on the helicopter's flight conditions. Throughout the continuation of this text, it is said that a helicopter is in a cruise flight situation when it operates under normal conditions, throughout all phases of flight, excluding transitory phases of take-off, ascent, landing or landing. hover Throughout the continuation of this text, it is said that a helicopter is in a critical flight situation when it is necessary that it has the total installed power, that is, in the transitory phases of take-off, ascent, landing and regime in which fails one of the turbo axes, designated by its English acronym OEI (One Engine Inoperative).
Se conoce que cuando el helicóptero está en situación de vuelo de crucero, los turboejes funcionan a bajos niveles de potencia, inferiores a su potencia máxima continua. Estos bajos niveles de potencia llevan consigo un consumo específico (seguidamente, Cs) definido como la relación entre el consumo horario de combustible por la cámara de combustión del turboeje y la potencia mecánica proporcionada por este turboeje, superior del orden del 30 % al Cs de la potencia máxima de despegue y, por tanto, un sobreconsumo de combustible en vuelo de crucero.It is known that when the helicopter is in a cruise flight situation, the turbo axles operate at low power levels, lower than their maximum continuous power. These low power levels carry with them a specific consumption (then Cs) defined as the ratio between the hourly fuel consumption by the turbo axle combustion chamber and the mechanical power provided by this turbo axle, which exceeds the order of 30% to the Cs of the maximum take-off power and, therefore, an overconsumption of fuel in cruise flight.
Adicionalmente, los turboejes de un helicóptero se diseñan de manera sobredimensionada para poder mantener en vuelo el helicóptero en caso de avería de uno de los motores. Esta situación de vuelo se corresponde con el régimen OEI antes descrito. Esta situación de vuelo surge como consecuencia de la pérdida de un motor y se traduce en el hecho de que cada motor en funcionamiento suministra una potencia muy superior a su potencia nominal para permitir que el helicóptero afronte una situación peligrosa y pueda luego proseguir su vuelo.Additionally, the turbo axes of a helicopter are designed in an oversized way in order to keep the helicopter in flight in case of failure of one of the engines. This flight situation corresponds to the OEI regime described above. This flight situation arises as a result of the loss of an engine and translates into the fact that each engine in operation supplies a power much higher than its nominal power to allow the helicopter to face a dangerous situation and then continue its flight.
Por otra parte, los turboejes también están sobredimensionados para poder asegurar el vuelo en todo el dominio de vuelo especificado por el fabricante de aeronaves y, especialmente, el vuelo a elevadas altitudes y en tiempo caluroso. Estos puntos de vuelo, muy restrictivos, especialmente cuando el helicóptero tiene una masa cercana a su masa máxima de despegue, tan solo se dan en ciertos casos de utilización.On the other hand, the turboshafts are also oversized to ensure the flight throughout the flight domain specified by the aircraft manufacturer and, especially, the flight at high altitudes and in hot weather. These very restrictive flight points, especially when the helicopter has a mass close to its maximum take-off mass, only occur in certain use cases.
Estos turboejes sobredimensionados inciden negativamente en cuanto a masa y a consumo de combustible. Con objeto de reducir este consumo en vuelo de crucero, se contempla detener en vuelo uno de los turboejes y situarlo en régimen llamado de reserva. Entonces, el o los motores activos funcionan a niveles de potencia muy elevados para proporcionar toda la potencia necesaria y, por tanto, a niveles de Cs más favorables.These oversized turbo axes have a negative impact on mass and fuel consumption. In order to reduce this consumption in cruise flight, it is contemplated to stop one of the turbo axes in flight and place it in a so-called reserve regime. Then, the active engine (s) operate at very high power levels to provide all the necessary power and, therefore, at more favorable Cs levels.
Los presentes solicitantes han propuesto, en las solicitudes FR 1151717 y FR 1359766, procedimientos de optimización del consumo específico de los turboejes de un helicóptero mediante la posibilidad de situar al menos un turboeje en un régimen de potencia estabilizada, llamado continuo, y al menos un turboeje en un régimen de reserva particular del que puede salir con carácter de emergencia o normal, según las necesidades. Se dice que una salida del régimen de reserva es normal cuando un cambio de situación de vuelo impone la activación del turboeje en reserva, por ejemplo cuando el helicóptero va a pasar de una situación de vuelo de crucero a una fase de aterrizaje. Tal salida de reserva normal se efectúa por espacio de tiempo de 10 s a 1 min. Se dice que una salida del régimen de reserva es de emergencia cuando ocurre una avería o una deficiencia de potencia del motor activo o cuando súbitamente las condiciones de vuelo pasan a ser difíciles. Tal salida de reserva de emergencia se efectúa por espacio de tiempo inferior a 10 s.The present applicants have proposed, in applications FR 1151717 and FR 1359766, optimization procedures for the specific consumption of turbo axes of a helicopter by means of the possibility of placing at least one turbo axle in a stabilized power regime, called continuous, and at least one turbo axle in a particular reserve regime from which it can leave on an emergency or normal basis, according to needs. It is said that an exit from the reserve regime is normal when a change of flight situation imposes the activation of the turbo axle in reserve, for example when the helicopter is going to move from a cruise flight situation to a landing phase. Such normal reserve output is made for a period of 10 s to 1 min. It is said that an exit from the reserve regime is emergency when a breakdown or a deficiency of active engine power occurs or when flight conditions suddenly become difficult. Such emergency reserve exit is made for a period of less than 10 s.
La salida de un régimen de reserva de un turboeje y el paso de una fase de vuelo económico a una fase de vuelo convencional se obtiene, por ejemplo, con interposición de un paquete de rearranque del turboeje asociado a un dispositivo de almacenamiento de energía tal como un almacenamiento electroquímico del tipo batería de ión litio o un almacenamiento electrostático del tipo supercapacidad, que permite proporcionar al turboeje la energía necesaria para rearrancar y alcanzar rápidamente un régimen de funcionamiento nominal.The output of a turbo axle reserve regime and the transition from an economic flight phase to a conventional flight phase is obtained, for example, by interposing a turbo axle restart package associated with an energy storage device such as an electrochemical storage of the lithium ion battery type or an electrostatic storage of the supercapacity type, which allows the turbo shaft to provide the energy needed to restart and quickly reach a nominal operating regime.
Un paquete de rearranque de emergencia de este tipo del turboeje en reserva presenta el inconveniente de gravarAn emergency restart package of this type of turbo shaft in reserve has the disadvantage of taxing
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sensiblemente el peso total del turboeje. Por lo tanto, el ahorro de consumo de combustible obtenido por la puesta en reserva del turboeje se pierde en parte por el sobrepeso ocasionado por el dispositivo de rearranque y el dispositivo asociado de almacenamiento de energía, en particular cuando cada turboeje está equipado con un dispositivo de rearranque de emergencia de este tipo.noticeably the total weight of the turbo shaft. Therefore, the fuel consumption savings obtained by the turbo shaft being put in reserve are partly lost due to the overweight caused by the restart device and the associated energy storage device, in particular when each turbo shaft is equipped with a device. of emergency restart of this type.
Adicionalmente, estos componentes electrotécnicos pueden ser dependientes de la arquitectura eléctrica del helicóptero en el que van montados.Additionally, these electrotechnical components may be dependent on the electrical architecture of the helicopter in which they are mounted.
Por lo tanto, los autores de la presente invención han tratado de conciliar unos problemas a priori incompatibles como son la posibilidad de situar el helicóptero en fase de vuelo económico, es decir, poner al menos un turboeje en reserva, sin generar un sobrepeso demasiado notable del conjunto del sistema propulsor, pero permitiendo al propio tiempo una salida de emergencia del régimen de reserva.Therefore, the authors of the present invention have tried to reconcile a priori incompatible problems such as the possibility of placing the helicopter in an economic flight phase, that is, putting at least one turbo shaft in reserve, without generating an excessively overweight of the whole of the propellant system, but at the same time allowing an emergency exit from the reserve regime.
Dicho de otro modo, los autores de la presente invención han tratado de proponer un nuevo dispositivo de rearranque de emergencia de un turboeje y una nueva arquitectura del sistema propulsor de un helicóptero bimotor o trimotor.In other words, the authors of the present invention have tried to propose a new emergency restart device of a turbo axle and a new architecture of the propellant system of a twin-engine or trimotor helicopter.
El estado de la técnica anterior comprende asimismo los documentos GB-A-1032392 y WO-A2-2008/139096.The prior art also includes documents GB-A-1032392 and WO-A2-2008 / 139096.
3. Objetivos de la invención3. Objectives of the invention
La invención pretende proporcionar un dispositivo de arranque rápido de un turboeje que palíe los inconvenientes de las soluciones anteriores.The invention aims to provide a quick start device of a turbo shaft that alleviates the drawbacks of the above solutions.
La invención también pretende proporcionar un sistema propulsor de un helicóptero multimotor.The invention also aims to provide a propellant system of a multi-engine helicopter.
La invención también pretende proporcionar un sistema propulsor de un helicóptero multimotor que faculte la puesta en reserva de un turboeje y su rápido rearranque.The invention also aims to provide a propellant system of a multi-engine helicopter that allows the turbo shaft to be put into reserve and its rapid restart.
La invención también pretende proporcionar, en al menos una forma de realización de la invención, un sistema propulsor que presente una masa y un volumen no prohibitivos para poder ser embarcado en un helicóptero.The invention also aims to provide, in at least one embodiment of the invention, a propellant system having a non-prohibitive mass and volume to be able to be embarked on a helicopter.
La invención también pretende proporcionar, en al menos una forma de realización de la invención, un sistema propulsor que presente un coste inferior a las arquitecturas de la técnica anterior a igualdad de prestaciones.The invention also aims to provide, in at least one embodiment of the invention, a propellant system that has a lower cost than prior art architectures with equal performance.
La invención también pretende proporcionar un procedimiento de arranque rápido de un turboeje.The invention also aims to provide a quick start procedure of a turbo shaft.
4. Explicación de la invención4. Explanation of the invention
Para conseguir esto, la invención se refiere a un dispositivo de arranque de emergencia para un turboeje de un helicóptero que comprende:To achieve this, the invention relates to an emergency starting device for a turbo axle of a helicopter comprising:
- un motor hidráulico adaptado para estar unido mecánicamente a dicho turboeje y adaptado para impulsarlo en su giro para permitir su arranque,- a hydraulic motor adapted to be mechanically attached to said turbo shaft and adapted to drive it in its turn to allow its starting,
- un almacenador hidroneumático unido a dicho motor hidráulico con interposición de un circuito hidráulico de alimentación de líquido a presión a dicho motor hidráulico,- a hydropneumatic store attached to said hydraulic motor with interposition of a hydraulic circuit for supplying pressurized liquid to said hydraulic motor,
caracterizado por que el dispositivo comprende:characterized in that the device comprises:
- una válvula hidráulica de apertura rápida gobernada establecida en el circuito hidráulico entre dicho almacenador y dicho motor hidráulico y adaptada para, previo mando, ser situada al menos en una posición de abierta en la que el líquido puede alimentar dicho motor hidráulico, permitiendo así un arranque de dicho turboeje cuando el dispositivo es utilizado con dicho turboeje, o en una posición de cerrada en la que dicho motor hidráulico deja de ser alimentado con líquido a presión,- a governed hydraulic quick-release valve established in the hydraulic circuit between said storage and said hydraulic motor and adapted to, prior command, be placed at least in an open position in which the liquid can feed said hydraulic motor, thus allowing a starting said turbo shaft when the device is used with said turbo shaft, or in a closed position in which said hydraulic motor is no longer fed with pressurized liquid,
- un depósito de recuperación de líquido unido a dicho motor hidráulico con interposición de una válvula de purga.- a liquid recovery tank attached to said hydraulic motor with interposition of a purge valve.
Por lo tanto, un dispositivo de arranque de un turboeje según la invención prevé un dispositivo hidráulico - preferentemente completamente independiente de la red hidráulica del helicóptero en el que está destinado a montarse tal turboeje- para encargarse del arranque del turboeje.Therefore, a turbo shaft starter device according to the invention provides a hydraulic device - preferably completely independent of the helicopter's hydraulic network in which such turbo shaft is intended to be mounted - to handle the turbo shaft start.
Un turboeje comprende, de manera conocida, un generador de gas y una turbina libre alimentada por el generador de gas y unida a una caja de engranajes de potencia. Preferentemente, un dispositivo de arranque según la invención prevé que el generador de gas del turboeje recibe su movimiento giratorio del motor hidráulico adaptado para transformar la potencia hidráulica del líquido a presión que alimenta el motor en una potencia mecánica de impulsión del generador de gas.A turbo shaft comprises, in a known manner, a gas generator and a free turbine fed by the gas generator and connected to a power gearbox. Preferably, a starting device according to the invention provides that the turbo shaft gas generator receives its rotating movement of the hydraulic motor adapted to transform the hydraulic power of the pressurized liquid that feeds the engine into a mechanical driving power of the gas generator.
La alimentación de líquido al motor hidráulico se realiza mediante la colaboración de un almacenadorThe liquid is fed to the hydraulic motor through the collaboration of a storage
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hidroneumático y de una válvula de apertura rápida gobernada.Hydropneumatic and a quick-opening valve governed.
Por lo tanto, un dispositivo de arranque de este tipo es independiente de la red eléctrica del helicóptero y no precisa de voluminosas baterías de almacenamiento. La solución propuesta, por tanto, permite asegurar un rápido arranque de un turboeje, en particular un turboeje situado en un régimen de reserva, sin generar problemas de ocupación de espacio, de masa y de coste.Therefore, such a starting device is independent of the helicopter's electrical network and does not require bulky storage batteries. The proposed solution, therefore, makes it possible to ensure a quick start of a turbo axle, in particular a turbo axle located in a reserve regime, without generating problems of space, mass and cost occupation.
Adicionalmente, un dispositivo según la invención es sencillo de utilizar y se puede someter a prueba en banco antes de su integración en un helicóptero.Additionally, a device according to the invention is simple to use and can be tested on a bench before being integrated into a helicopter.
El conjunto determinado a partir del depósito de recuperación y de la válvula de purga permite una expulsión del líquido del circuito hidráulico en cuanto la presión del líquido en este circuito sobrepasa un umbral predeterminado, y una recuperación de este líquido expulsado en el depósito de recuperación. La válvula de purga define el umbral predeterminado a partir del cual se expulsa el líquido del circuito hidráulico.The set determined from the recovery tank and the purge valve allows an expulsion of the liquid from the hydraulic circuit as soon as the pressure of the liquid in this circuit exceeds a predetermined threshold, and a recovery of this liquid expelled in the recovery tank. The purge valve defines the predetermined threshold from which the liquid is expelled from the hydraulic circuit.
Ventajosamente y de acuerdo con la invención, el almacenador hidroneumático se elige dentro del grupo que comprende un almacenador de vejiga, un almacenador de membrana y un almacenador de émbolo.Advantageously and according to the invention, the hydropneumatic store is chosen from the group comprising a bladder store, a membrane store and a plunger store.
Tal almacenador comprende, por ejemplo, un recinto metálico o de materiales compuestos, un sensor de presión que permite asegurar la disponibilidad del almacenador, una válvula de seguridad, un depósito de gas del tipo nitrógeno, helio o argón y un depósito de aceite en funciones de líquido de alimentación del circuito hidráulico.Such a store comprises, for example, a metal or composite enclosure, a pressure sensor that ensures the availability of the store, a safety valve, a gas tank of the nitrogen, helium or argon type and a functioning oil tank of liquid supply of the hydraulic circuit.
Ventajosamente y de acuerdo con la invención, el motor hidráulico comprende un árbol motor unido mecánicamente a un árbol, llamado árbol de caja, de una caja de accesorios de dicho turboeje con interposición de unos medios de engrane que comprenden al menos una rueda libre de la que es portador dicho árbol motor.Advantageously and according to the invention, the hydraulic motor comprises a motor shaft mechanically connected to a tree, called a box shaft, of an accessory box of said turbo shaft with interposition of gear means comprising at least one free wheel of the which is said motor shaft carrier.
Una caja de accesorios de un turboeje permite la impulsión de los elementos auxiliares necesarios para el funcionamiento del generador de gas del turboeje y de equipos del helicóptero, como por ejemplo los dispositivos de acondicionamiento de aire. De acuerdo con esta variante, el motor hidráulico va integrado directamente sobre esta caja de accesorios, lo cual permite, por una parte, facilitar su instalación e interconexión con el generador de gas del turboeje y, por otra, proporcionar, si se precisa, una parte de la potencia necesaria para la impulsión de los elementos auxiliares y/o alimentación de los equipos del helicóptero.A turbo axle accessory box allows the drive of the auxiliary elements necessary for the operation of the turbo shaft gas generator and helicopter equipment, such as air conditioning devices. According to this variant, the hydraulic motor is integrated directly onto this accessory box, which allows, on the one hand, to facilitate its installation and interconnection with the turbo shaft gas generator and, on the other, to provide, if necessary, a part of the power required to drive the auxiliary elements and / or power the helicopter equipment.
La presencia de la rueda libre permite evitar un arrastre espontáneo del motor hidráulico por la caja de accesorios cuando el generador de gas proporciona potencia mecánica.The presence of the freewheel allows a spontaneous drag of the hydraulic motor through the accessory box when the gas generator provides mechanical power.
Ventajosamente y de acuerdo con esta variante, dichos medios de engrane comprenden además:Advantageously and according to this variant, said gear means further comprise:
- un primer escalón de engrane que comprende dicho árbol motor portador de un piñón principal montado sobre dicha rueda libre y un piñón llamado piñón de bombeo,- a first gear step comprising said drive shaft bearing a main pinion mounted on said freewheel and a pinion called a pumping pinion,
- un segundo escalón de engrane que comprende dicho árbol de caja portador de un piñón principal engranado mediante dicho piñón principal de dicho primer escalón de engrane, y un piñón llamado piñón de bombeo,- a second gear step comprising said carrier box shaft of a main pinion meshed by said main pinion of said first gear step, and a pinion called a pump pinion,
- un escalón intermedio de engrane que comprende un árbol intermedio portador de un piñón de enlace, móvil entre una posición embragada, en la que está engranado conjuntamente con dichos piñones de bombeo de los escalones de engrane primero y segundo, y una posición desembragada, en la que no interfiere con dichos piñones de bombeo.- an intermediate gear step comprising an intermediate shaft bearing a link pinion, movable between a clutch position, in which it is engaged together with said pumping pinions of the first and second gear steps, and a disengaged position, in which does not interfere with said pumping pinions.
Un dispositivo según esta variante permite un funcionamiento reversible del dispositivo. En particular, no sólo permite encargarse de un arranque del turboeje mediante el motor hidráulico, sino también recargar el almacenador hidroneumático utilizando el motor hidráulico como bomba hidráulica. Para conseguir esto, un escalón intermedio comprende un piñón de enlace que está adaptado para ser desplazado de una posición en la que no está acoplado ni al árbol motor ni al árbol de caja (el motor hidráulico funciona entonces como un motor y proporciona potencia mecánica para impulsar el árbol de la caja de accesorios), hacia una posición en la que está acoplado conjuntamente al árbol motor y al árbol de caja (el motor hidráulico se comporta entonces como una bomba hidráulica y el árbol de la caja de accesorios impulsa en su giro el árbol motor con interposición del árbol intermedio. Este árbol intermedio, establecido entre el árbol de caja y el árbol motor, invierte el sentido de giro del árbol motor con respecto a la primera posición, prestando así al motor hidráulico una función de bomba hidráulica.)A device according to this variant allows a reversible operation of the device. In particular, it not only allows the turbo shaft to be started using the hydraulic motor, but also recharges the hydropneumatic storage using the hydraulic motor as a hydraulic pump. To achieve this, an intermediate step comprises a link pinion that is adapted to be moved from a position in which it is not coupled to either the motor shaft or the box shaft (the hydraulic motor then functions as a motor and provides mechanical power to drive the accessory box shaft), to a position where it is coupled together to the motor shaft and the box shaft (the hydraulic motor then behaves like a hydraulic pump and the accessory box shaft drives in its turn The intermediate shaft interposed by the intermediate shaft This intermediate shaft, established between the box shaft and the engine shaft, reverses the direction of rotation of the drive shaft with respect to the first position, thus giving the hydraulic motor a hydraulic pump function. )
Cuando el motor hidráulico es utilizado como bomba hidráulica para encargarse de la recarga del almacenador hidroneumático, es útil prever un dispositivo de pilotaje de la válvula de purga para inhibir su funcionamiento antirretorno.When the hydraulic motor is used as a hydraulic pump to handle the recharge of the hydropneumatic storage, it is useful to provide a pilot device for the purge valve to inhibit its non-return operation.
Asimismo, la invención se refiere a un sistema propulsor de un helicóptero multimotor que comprende turboejes unidos a una caja de engranajes de potencia, caracterizado por comprender:Also, the invention relates to a propellant system of a multi-engine helicopter comprising turbo axes attached to a power gearbox, characterized by comprising:
- al menos un turboeje de entre dichos turboejes, llamado turboeje híbrido, apto para funcionar en al menos- at least one turbo axle between said turbo axles, called hybrid turbo axle, suitable for operation in at least
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un régimen de reserva a lo largo de un vuelo estabilizado del helicóptero, funcionando solos los demás turboejes a lo largo de este vuelo estabilizado,a reserve regime along a stabilized helicopter flight, operating alone the other turbo axes along this stabilized flight,
- al menos un dispositivo de arranque de emergencia para un turboeje según la invención adaptado para poder hacer salir este turboeje híbrido de dicho régimen de reserva y alcanzar un régimen, llamado régimen nominal, en el que proporciona una potencia mecánica a dicha caja de engranajes de potencia.- at least one emergency starting device for a turbo axle according to the invention adapted to be able to output this hybrid turbo axle from said reserve regime and achieve a regime, called a nominal regime, in which it provides a mechanical power to said gearbox of power.
Un dispositivo de arranque de un turboeje según la invención está destinado particularmente a ser integrado en un sistema propulsor de un helicóptero multimotor que comprende al menos un turboeje apto para ser puesto en reserva. El dispositivo de arranque hidráulico permite encargarse del rearranque de emergencia del turboeje en reserva en caso necesario.A turbo shaft starting device according to the invention is particularly intended to be integrated into a propeller system of a multi-engine helicopter comprising at least one turbo shaft suitable for being put in reserve. The hydraulic starting device allows to take care of the emergency restart of the turbo axle in reserve if necessary.
Un turboeje híbrido es un turboeje configurado para poderse poner, previo mando y voluntariamente, en al menos un régimen de reserva predeterminado, del que puede salir de manera normal o rápida (también llamada de emergencia). Un turboeje tan solo se puede poner en reserva a lo largo de un vuelo estabilizado del helicóptero, es decir, excluyendo avería de un turboeje del helicóptero, a lo largo de una situación de vuelo de crucero, cuando opera en condiciones normales. La salida del régimen de reserva consiste en pasar el turboeje a modo aceleración del generador de gas mediante una impulsión compatible con el modo de salida impuesta por las condiciones (salida de reserva normal o salida de reserva rápida (también llamada de emergencia)).A hybrid turbo axle is a turbo axle configured to be able to be placed, at first command and voluntarily, in at least one predetermined reserve regime, from which it can leave normally or quickly (also called emergency). A turbo axle can only be put on reserve along a stabilized helicopter flight, that is, excluding breakdown of a helicopter turbo axle, during a cruise flight situation, when operating under normal conditions. The exit of the reserve regime consists of passing the turbo axle to acceleration mode of the gas generator by means of a drive compatible with the exit mode imposed by the conditions (normal reserve exit or fast reserve exit (also called emergency)).
Ventajosamente, un sistema propulsor según una variante de la invención comprende dos turboejes híbridos y dos dispositivos de arranque de emergencia según la invención, estando asociado cada turboeje híbrido a un dispositivo de rearranque.Advantageously, a propellant system according to a variant of the invention comprises two hybrid turboshafts and two emergency start devices according to the invention, each hybrid turbo shaft being associated with a restart device.
De acuerdo con esta variante, el sistema presenta una alimentación hidráulica diferenciada para cada motor hidráulico de rearranque de cada turboeje híbrido.According to this variant, the system has a differentiated hydraulic supply for each hydraulic restart engine of each hybrid turbo shaft.
Ventajosamente, un sistema según otra variante de la invención comprende dos turboejes híbridos y un único dispositivo de rearranque según la invención que comprende dos motores hidráulicos respectivamente unidos a cada turboeje híbrido, siendo dicha válvula hidráulica una válvula biestable gobernada para orientar el fluido hacia dicho motor hidráulico del turboeje híbrido que haya que rearrancar.Advantageously, a system according to another variant of the invention comprises two hybrid turbo axes and a single restart device according to the invention comprising two hydraulic motors respectively connected to each hybrid turbo shaft, said hydraulic valve being a bistable valve governed to orient the fluid towards said engine. Hydraulic turbo shaft to be restarted.
De acuerdo con esta variante, la válvula biestable está gobernada para orientar el líquido del circuito hidráulico hacia el turboeje híbrido que se tiene que rearrancar.According to this variant, the bistable valve is governed to orient the fluid in the hydraulic circuit towards the hybrid turbo shaft that has to be restarted.
Asimismo, la invención se refiere a un helicóptero que comprende un sistema propulsor según la invención.Also, the invention relates to a helicopter comprising a propellant system according to the invention.
Asimismo, la invención se refiere a un procedimiento de arranque de emergencia de un turboeje de un helicóptero que no está englobado en las reivindicaciones y que comprende:Also, the invention relates to an emergency starting procedure of a turbo axle of a helicopter that is not included in the claims and which comprises:
- una etapa de mando de apertura de una válvula hidráulica establecida en un circuito hidráulico entre un almacenador hidroneumático y un motor hidráulico unido mecánicamente a dicho turboeje,- an opening control stage of a hydraulic valve established in a hydraulic circuit between a hydropneumatic storage and a hydraulic motor mechanically connected to said turbo shaft,
- una etapa de encauzamiento del líquido tomado hacia dicho motor hidráulico,- a step of channeling the liquid taken towards said hydraulic motor,
- una etapa de transformación, mediante dicho motor hidráulico, de la potencia hidráulica del líquido a presión en potencia mecánica para actuar el arranque del turboeje.- a stage of transformation, by said hydraulic motor, of the hydraulic power of the pressurized liquid into mechanical power to actuate the turbo shaft start.
Asimismo, la invención se refiere a un dispositivo de arranque de un turboeje, a un sistema propulsor de un helicóptero multimotor, a un helicóptero equipado con un sistema propulsor y a un procedimiento de arranque de un turboeje, caracterizados en combinación por la totalidad o parte de las características mencionadas anteriormente o seguidamente.Likewise, the invention relates to a turbo shaft starting device, a propeller system of a multimotor helicopter, a helicopter equipped with a propeller system and a turbo shaft starting procedure, characterized in combination by all or part of the characteristics mentioned above or below.
5. Lista de figuras5. List of figures
Otros propósitos, características y ventajas de la invención se irán poniendo de manifiesto con la lectura de la siguiente descripción dada a título únicamente no limitativo y que hace referencia a las figuras que se acompañan, en las cuales:Other purposes, characteristics and advantages of the invention will become apparent upon reading the following description given only by way of limitation and referring to the accompanying figures, in which:
la figura 1 es una vista esquemática de un dispositivo de arranque de un turboeje según una forma de realización de la invención,Figure 1 is a schematic view of a turbo shaft starting device according to an embodiment of the invention,
la figura 2 es una vista esquemática de una arquitectura de un sistema propulsor de un helicóptero según una forma de realización de la invención,Figure 2 is a schematic view of an architecture of a propeller system of a helicopter according to an embodiment of the invention,
la figura 3 es una vista esquemática de una arquitectura de un sistema propulsor de un helicóptero según otra forma de realización de la invención,Figure 3 is a schematic view of an architecture of a propeller system of a helicopter according to another embodiment of the invention,
la figura 4 es una vista esquemática de unos medios de engrane de un dispositivo de arranque según una forma deFigure 4 is a schematic view of a gear means of a starting device according to a form of
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realización de la invención en una posición en la que el dispositivo funciona en modo motor, yembodiment of the invention in a position where the device operates in motor mode, and
la figura 5 es una vista esquemática de unos medios de engrane de un dispositivo de arranque según una forma de realización de la invención en una posición en la que el dispositivo funciona en modo de bomba.Figure 5 is a schematic view of a gear means of a starting device according to an embodiment of the invention in a position in which the device operates in pump mode.
6. Descripción detallada de una forma de realización de la invención6. Detailed description of an embodiment of the invention
Las figuras no se atienen a las escalas y a las proporciones, y ello a efectos de ilustración y de claridad.The figures do not conform to the scales and proportions, and for the purpose of illustration and clarity.
La figura 1 es una vista esquemática de un dispositivo de arranque de un turboeje 6 según una forma de realización de la invención.Figure 1 is a schematic view of a turbo shaft starter device 6 according to an embodiment of the invention.
Tal dispositivo comprende un motor hidráulico 7 unido mecánicamente al turboeje 6 con interposición de una rueda libre 8. Este motor hidráulico 7 puede ser un motor de pistones axiales o radiales. Tiene como función transformar la potencia hidráulica que recibe en una potencia mecánica que permite actuar el arranque de un turboeje.Such a device comprises a hydraulic motor 7 mechanically connected to the turbo shaft 6 with interposition of a freewheel 8. This hydraulic motor 7 can be an axial or radial piston engine. Its function is to transform the hydraulic power it receives into a mechanical power that allows the turbo shaft to start.
Este motor hidráulico 7 preferentemente está montado en el turboeje 6 con interposición de una caja de accesorios, no representada en la figura 1.This hydraulic motor 7 is preferably mounted on the turbo shaft 6 with interposition of an accessory box, not shown in Figure 1.
El dispositivo comprende además un almacenador hidroneumático 9 unido al motor hidráulico 7 con interposición de un circuito hidráulico 10 de alimentación de líquido a presión a este motor hidráulico 7. Este almacenador hidroneumático 9 es, de acuerdo con la forma de realización de la figura 1, un almacenador de émbolos 16 monobloque. El émbolo 16 delimita un compartimento de gas 17 de volumen variable y un compartimento de aceite 18 de volumen variable. El compartimento de gas 17 está lleno, por ejemplo, de nitrógeno, de helio o de argón. Este gas del compartimento de gas 17 ejerce una presión sobre el émbolo 16 móvil en sentido de un aumento del volumen del compartimento de gas 17 y una disminución del volumen del compartimento de aceite 18. Por lo tanto, el aceite es empujado hacia el circuito hidráulico 10.The device further comprises a hydropneumatic store 9 connected to the hydraulic motor 7 with interposition of a hydraulic circuit 10 for supplying pressurized liquid to this hydraulic motor 7. This hydropneumatic store 9 is, in accordance with the embodiment of Figure 1, a monobloc 16 piston store. The piston 16 delimits a gas compartment 17 of variable volume and an oil compartment 18 of variable volume. The gas compartment 17 is filled, for example, with nitrogen, helium or argon. This gas of the gas compartment 17 exerts a pressure on the moving piston 16 in the direction of an increase in the volume of the gas compartment 17 and a decrease in the volume of the oil compartment 18. Therefore, the oil is pushed into the hydraulic circuit 10.
La alimentación del motor hidráulico 7 es dependiente de una válvula hidráulica de apertura rápida 11, gobernada, que se establece en el circuito hidráulico 10 entre el almacenador 9 y el motor hidráulico 7.The power of the hydraulic motor 7 is dependent on a hydraulic quick-release valve 11, governed, which is established in the hydraulic circuit 10 between the magazine 9 and the hydraulic motor 7.
Esta válvula hidráulica 11 está gobernada por un dispositivo de mando 12, que es preferentemente el computador de mando del turboeje 6, que permite además definir el régimen de funcionamiento del turboeje.This hydraulic valve 11 is governed by a control device 12, which is preferably the turbo axle control computer 6, which also allows defining the operating regime of the turbo shaft.
Cuando se gobierna la válvula 11 en el sentido de apertura, el aceite del compartimento de aceite 18 del almacenador 9 es despedido hacia el motor hidráulico 7 para que este último transforme la potencia hidráulica del aceite recibido en una potencia mecánica a su salida.When the valve 11 is governed in the opening direction, the oil in the oil compartment 18 of the storage 9 is fired to the hydraulic motor 7 so that the latter transforms the hydraulic power of the received oil into a mechanical power at its outlet.
Asimismo, el dispositivo de arranque comprende un depósito de recuperación de líquido 14 unido al motor hidráulico 7 con interposición de una válvula de purga 15. Esta válvula está tarada de manera tal que el aceite es despedido del circuito 10 en cuanto la presión sobrepasa un umbral predeterminado.Also, the starting device comprises a liquid recovery tank 14 attached to the hydraulic motor 7 with interposition of a purge valve 15. This valve is calibrated so that the oil is fired from circuit 10 as soon as the pressure exceeds a threshold predetermined.
El dispositivo de arranque de la figura 1 equipa ventajosamente una arquitectura de un sistema propulsor de un helicóptero bimotor tal y como se representa en la figura 2.The starting device of Figure 1 advantageously equips an architecture of a propeller system of a twin-engine helicopter as shown in Figure 2.
De acuerdo con la forma de realización de la figura 2, el sistema propulsor comprende dos turboejes 6, 16 unidos a una caja de engranajes de potencia 22, que a su vez da movimiento a un rotor del helicóptero (no representado en las figuras). Cada turboeje es un turboeje híbrido, apto para ser situado en al menos un régimen de reserva a lo largo de un vuelo estabilizado del helicóptero, del que puede salir en situación de emergencia por mediación de un dispositivo de arranque según la invención. Un turboeje comprende, de manera conocida, un generador de gas, una cámara de combustión y una turbina libre.According to the embodiment of Figure 2, the propellant system comprises two turbo axes 6, 16 attached to a power gearbox 22, which in turn gives movement to a helicopter rotor (not shown in the figures). Each turbo axle is a hybrid turbo axle, suitable for being placed in at least one reserve regime along a stabilized flight of the helicopter, from which it can leave in an emergency situation through a starter device according to the invention. A turbo shaft comprises, in a known manner, a gas generator, a combustion chamber and a free turbine.
El régimen de reserva es, por ejemplo, uno de los siguientes regímenes de funcionamiento:The reservation regime is, for example, one of the following operating regimes:
- un régimen de reserva, llamado ralentí usual, en el que la cámara de combustión está encendida y el árbol del generador de gas gira a una velocidad comprendida entre el 60 y el 80 % de la velocidad nominal,- a reserve system, called usual idling, in which the combustion chamber is on and the gas generator shaft rotates at a speed between 60 and 80% of the nominal speed,
- un régimen de reserva, llamado superralentí usual, en el que la cámara de combustión está encendida y el árbol del generador de gas gira a una velocidad comprendida entre el 20 y el 60 % de la velocidad nominal,- a reserve regime, called usual super-idle, in which the combustion chamber is on and the gas generator shaft rotates at a speed between 20 and 60% of the nominal speed,
- un régimen de reserva, llamado superralentí asistido, en el que la cámara de combustión está encendida y el árbol del generador de gas gira, asistido mecánicamente, a una velocidad comprendida entre el 20 y el 60 % de la velocidad nominal,- a reserve system, called assisted super-idle, in which the combustion chamber is on and the gas generator shaft rotates, mechanically assisted, at a speed between 20 and 60% of the nominal speed,
- un régimen de reserva, llamado virador, en el que la cámara de combustión está apagada y el árbol del generador de gas gira, asistido mecánicamente, a una velocidad comprendida entre el 5 y el 20 % de la velocidad nominal,- a reserve system, called a toner, in which the combustion chamber is turned off and the gas generator shaft rotates, mechanically assisted, at a speed between 5 and 20% of the nominal speed,
- un régimen de reserva, llamado de parada, en el que la cámara de combustión está apagada y el árbol del- a reserve system, called stop, in which the combustion chamber is turned off and the shaft of the
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generador de gas está completamente parado.Gas generator is completely stopped.
El dispositivo de arranque comprende, además de los elementos descritos en conexión con la figura 1, un motor hidráulico 17 unido al turboeje 16 con interposición de una rueda libre 18. Adicionalmente, el circuito hidráulico 10 se extiende del almacenador hidroneumático 9 hasta el motor hidráulico 17 y el motor hidráulico 7.The starting device comprises, in addition to the elements described in connection with Figure 1, a hydraulic motor 17 attached to the turbo shaft 16 with interposition of a freewheel 18. Additionally, the hydraulic circuit 10 extends from the hydropneumatic storage 9 to the hydraulic motor. 17 and the hydraulic motor 7.
La válvula gobernada 11 es, de acuerdo con esta forma de realización, una válvula de tres vías adaptada para permitir, previo mando, bien la alimentación del motor hidráulico 17 enlazado con el turboeje 16, o bien la alimentación del motor hidráulico 7 del turboeje 6. El mando es función del turboeje en reserva que tenga que salir en situación de emergencia de su régimen de reserva.The governed valve 11 is, in accordance with this embodiment, a three-way valve adapted to allow, prior control, either the power of the hydraulic motor 17 linked to the turbo shaft 16, or the power of the hydraulic engine 7 of the turbo shaft 6 The command is a function of the turbo axle in reserve that has to leave in emergency situation of its reservation regime.
El principio de funcionamiento del dispositivo de arranque de esta arquitectura es, para cada turboeje 6, 16, idéntico al descrito en conexión con la figura 1.The principle of operation of the starting device of this architecture is, for each turbo shaft 6, 16, identical to that described in connection with Figure 1.
La figura 3 es un sistema propulsor según otra forma de realización de la invención. De acuerdo con esta forma de realización, por cada turboeje se ha previsto un dispositivo de arranque diferenciado. Dicho de otro modo, con cada motor hidráulico 7, 17 está asociado un almacenador hidroneumático 29, 39 y con cada almacenador 29, 39 está asociada una válvula 21, 31 para encargarse de la alimentación de los motores y del rearranque del correspondiente turboeje. Las válvulas 21, 31 están gobernadas por la unidad de mando 12. Solo el depósito de recuperación de aceite 14 es común para los dos dispositivos de arranque. De acuerdo con otra variante no representada en las figuras, todos los elementos son separados, inclusive el depósito de recuperación 14.Figure 3 is a propellant system according to another embodiment of the invention. According to this embodiment, a differentiated starting device is provided for each turbo shaft. In other words, with each hydraulic motor 7, 17, a hydropneumatic store 29, 39 is associated and with each store 29, 39 a valve 21, 31 is associated to take care of the motor supply and the restart of the corresponding turbo shaft. The valves 21, 31 are governed by the control unit 12. Only the oil recovery tank 14 is common for the two starting devices. According to another variant not shown in the figures, all the elements are separated, including the recovery tank 14.
El sistema propulsor comprende además, por cada motor 6, 16, una válvula de purga 15, 15' diferenciada asociada a ese motor. Cada válvula de purga 15, 15' presenta una función doble.The propellant system further comprises, for each engine 6, 16, a separate bleed valve 15, 15 'associated with that engine. Each purge valve 15, 15 'has a double function.
Por una parte, cuando el motor asociado está inactivo, permite mantener el aceite en el interior de este último. Así, la válvula de purga permite evitar que el motor arranque en vacío.On the one hand, when the associated engine is idle, it allows keeping the oil inside the latter. Thus, the purge valve prevents the engine from starting in a vacuum.
Por otra parte, cuando arranca uno de los dos motores, hay que evitar que el aceite de la línea de retorno del motor en funcionamiento venga a alimentar el otro motor (el cual, de lo contrario, también se pondría a girar). Así, en esta situación, la válvula de purga permite hacer las funciones de dispositivo antirretorno para aislar el otro motor.On the other hand, when one of the two engines starts, it is necessary to avoid that the oil from the return line of the running engine comes to feed the other engine (which, otherwise, would also turn). Thus, in this situation, the purge valve allows to perform the functions of a non-return device to isolate the other motor.
Adicionalmente, de acuerdo con la forma de realización de la figura 3, los almacenadores hidroneumáticos 29, 39 son almacenadores de vejiga. Cada almacenador 29, 39 comprende una vejiga 28, 38, que contiene un gas, del tipo nitrógeno, argón o helio, establecida en el seno del recinto del almacenador relleno de aceite. Tal vejiga cumple la misión del compartimento de gas 17 del almacenador 9 de la figura 1. En otra forma de realización, los almacenadores hidroneumáticos son de membrana o de émbolo.Additionally, according to the embodiment of Figure 3, the hydropneumatic storage 29, 39 are bladder storage. Each store 29, 39 comprises a bladder 28, 38, which contains a gas, of the nitrogen, argon or helium type, established within the oil filled storage chamber. Such a bladder fulfills the mission of the gas compartment 17 of the storage 9 of Figure 1. In another embodiment, the hydropneumatic storage devices are membrane or piston.
Las figuras 4 y 5 son sendas vistas esquemáticas de una forma de realización de la unión mecánica entre el motor hidráulico 7 y una caja de accesorios 13 del turboeje 6.Figures 4 and 5 are schematic views of an embodiment of the mechanical connection between the hydraulic motor 7 and an accessory box 13 of the turbo shaft 6.
Esta unión mecánica está determinada por unos medios de engrane que comprenden un primer escalón de engrane determinado a partir de un árbol motor 40, que es el árbol de salida del motor hidráulico 7, un piñón principal 41 del que es portador el árbol motor 40 y montado sobre la rueda libre 8, y un piñón de bombeo 42.This mechanical connection is determined by gear means comprising a first gear step determined from a drive shaft 40, which is the output shaft of the hydraulic motor 7, a main pinion 41 of which the drive shaft 40 and mounted on the freewheel 8, and a pumping pinion 42.
Los medios de engrane comprenden además un segundo escalón de engrane determinado por un árbol de caja 60, un piñón principal 61 del que es portador el árbol de caja 60 y engranado por el piñón principal 41 del primer escalón de engrane, y un piñón de bombeo 62 del que es portador el árbol de caja 60.The gear means further comprise a second gear step determined by a box shaft 60, a main pinion 61 of which the box shaft 60 is carrier and engaged by the main pinion 41 of the first gear step, and a pump pinion 62 of which the box shaft 60 is carrier.
Los medios de engrane comprenden, finalmente, un escalón intermedio de engrane determinado a partir de un árbol intermedio 50 portador de un piñón de enlace 52.The gear means finally comprise an intermediate gear step determined from an intermediate shaft 50 bearing a link pinion 52.
El piñón de enlace 52 está configurado para presentar dos posiciones, una posición embragada representada mediante la figura 5 y una posición desembragada representada mediante la figura 4.Link pinion 52 is configured to have two positions, a clutch position represented by Figure 5 and a disengaged position represented by Figure 4.
En la posición embragada de la figura 5, el piñón recibe el movimiento giratorio del piñón de bombeo 62 del que es portador el árbol 60 de la caja de accesorios 13, y arrastra giratoriamente el piñón de bombeo 42 del que es portador el árbol motor 40. De este modo, en esta posición, el árbol 40 recibe el movimiento giratorio del árbol 60 de la caja de accesorios. Por lo tanto, el motor hidráulico 7 funciona en modo de bomba hidráulica, lo cual permite reinyectar el aceite hacia el almacenador hidroneumático. La rueda libre 8 faculta el libre giro del piñón 41.In the clutch position of Fig. 5, the pinion receives the rotary movement of the pumping pinion 62 of which the shaft 60 of the accessory box 13 is carrier, and rotatably drives the pumping pinion 42 of which the motor shaft 40 is carrier Thus, in this position, the shaft 40 receives the rotating movement of the shaft 60 of the accessory box. Therefore, the hydraulic motor 7 operates in hydraulic pump mode, which allows the oil to be re-injected into the hydropneumatic store. The freewheel 8 allows the free rotation of the pinion 41.
En la posición desembragada de la figura 4, el piñón 52 no está enlazado mecánicamente con los piñones de bombeo 42, 62. Así pues, en esta posición, el piñón principal 41 del que es portador el árbol motor 40 da movimiento al piñón 61 del que es portador el árbol 60 de la caja de accesorios. Se trata de la posición que permite el arranque rápido del turboeje.In the disengaged position of Figure 4, the pinion 52 is not mechanically linked with the pumping pinions 42, 62. Thus, in this position, the main pinion 41 of which the drive shaft 40 is carrying the pinion 61 of the The tree 60 of the accessory box is carrier. This is the position that allows quick start of the turbo shaft.
El desplazamiento del piñón 52 de la posición desembragada a la posición embragada se puede verificar mediante un cilindro hidráulico, neumático o eléctrico, o mediante cualesquiera medios equivalentes.The displacement of the pinion 52 from the disengaged position to the clutch position can be verified by a hydraulic, pneumatic or electric cylinder, or by any equivalent means.
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El principio de utilización de un dispositivo de arranque de un turboeje en el seno de una arquitectura bimotor tal como se representa mediante la figura 2 es el siguiente:The principle of using a turbo shaft start device within a twin-engine architecture as represented by Figure 2 is the following:
- cuando las condiciones de vuelo son favorables, se emite una orden para situar en reserva un turboeje para ahorrar combustible (régimen de reserva seleccionado de entre los regímenes de reserva antes citados),- when the flight conditions are favorable, an order is issued to place a turbo axle in reserve to save fuel (reservation system selected from the reservation regimes mentioned above),
- los computadores de los turboejes determinan entonces qué turboeje se puede poner en reserva y ordenan su puesta en reserva (en todo lo que sigue, se considera que se pone en reserva el turboeje 6 y que solo el turboeje 16 proporciona potencia a la caja de engranajes de potencia 22),- the turbo axle computers then determine what turbo axle can be put in reserve and order its reservation (in all that follows, it is considered that turbo shaft 6 is reserved and that only turbo shaft 16 provides power to the gearbox power gears 22),
- el turboeje 6 está en régimen de reserva (este régimen de reserva puede ser uno de los referidos regímenes de reserva, con cámara encendida o apagada, asistida o no mecánicamente),- the turbo shaft 6 is in reserve mode (this reservation regime may be one of the aforementioned reservation regimes, with camera on or off, assisted or not mechanically),
- a lo largo del vuelo, el turboeje 16 se avería súbitamente o el piloto decide rearrancar por situación de emergencia el turboeje 6 para una maniobra particular de emergencia,- throughout the flight, the turbo shaft 16 suddenly breaks down or the pilot decides to restart the turbo shaft 6 for an emergency emergency maneuver,
- la cámara de combustión del turboeje 6 vuelve a encenderse entonces rápidamente (caso de un régimen de reserva con cámara apagada),- the combustion chamber of the turbo shaft 6 then comes back on quickly (in case of a reserve regime with a camera off),
- tras un plazo predeterminado, la unidad de mando 12 ordena la apertura de la válvula biestable 11 hacia el turboeje 6,- after a predetermined period, the control unit 12 orders the opening of the bistable valve 11 towards the turbo shaft 6,
- el motor hidráulico 7 pasa entonces rápidamente (en un plazo inferior al segundo) de 0 rpm a la velocidad de acoplamiento del generador de gas inicialmente en régimen de reserva, transformando la potencia hidráulica en una potencia mecánica que permite impulsar el generador de gas del turboeje 6 por mediación de la rueda libre 8,- the hydraulic motor 7 then passes quickly (within a period of less than the second) of 0 rpm at the coupling speed of the gas generator initially in reserve mode, transforming the hydraulic power into a mechanical power that allows the gas generator to be driven from the turbo shaft 6 via freewheel 8,
- el motor hidráulico 7 prosigue la impulsión del turboeje 6 durante un breve tiempo, por ejemplo inferior a 10 s, en cuyo transcurso el turboeje ha alcanzando su régimen de emergencia,- the hydraulic motor 7 continues the turbo shaft drive 6 for a short time, for example less than 10 s, during which time the turbo shaft has reached its emergency speed,
- es obtenido por tanto el arranque de emergencia del turboeje 6.- the emergency start of the turbo shaft 6 is therefore obtained.
La velocidad de acoplamiento corresponde a la velocidad de reserva del generador de gas dividida por la relación de reducción de velocidades entre el árbol del generador de gas y la entrada de la caja de accesorios del turboeje sobre la que está montado el arrancador hidráulico.The coupling speed corresponds to the reserve speed of the gas generator divided by the speed reduction ratio between the gas generator shaft and the inlet of the turbo shaft accessory box on which the hydraulic starter is mounted.
Un dispositivo según la invención permite por tanto rearrancar rápidamente un turboeje en reserva recurriendo únicamente a órganos económicos, sencillos de utilizar y de instalar, que pueden ser sometidos a prueba en banco y que permiten una recarga del almacenador hidroneumático.A device according to the invention therefore allows a turbo shaft to be restarted quickly in reserve only by using economical organs, simple to use and install, which can be tested on a bench and which allow a recharge of the hydropneumatic storage device.
La invención no se limita a las únicas formas de realización descritas. En particular, el sistema propulsor puede comprender tres turboejes para el equipamiento de un helicóptero trimotor, y un experto en la materia determinará con facilidad, basándose en las enseñanzas del presente texto, el modo de adaptar las formas de realización descritas a un sistema propulsor multimotor, especialmente trimotor.The invention is not limited to the only embodiments described. In particular, the propellant system may comprise three turbo axes for the equipment of a trimotor helicopter, and one skilled in the art will readily determine, based on the teachings of the present text, how to adapt the described embodiments to a multimotor propeller system , especially trimotor.
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